基于EPC模式的建筑工程设计、施工一体化BIM应用

虞奇，张仁友，何瑞金

（湖南省第六工程有限公司，长沙 410000）

1 BIM应用背景

由于现阶段国内工程建设模式仍以传统的设计、施工独立运作为主导，各单位BIM 应用也相互独立，在与外部单位就BIM 模型进行沟通时，存在软件平台不一致、人员架构不统一、建模标准不一致、模型深度不协调、图纸模型不一致等问题，导致模型传递存在一定的缺失甚至“两张皮”现象，造成人力、时间、经济成本投入的浪费。

针对如何更好地在设计、施工阶段应用BIM 技术，真正实现“一模到底”，减少重复建模和不必要的成本浪费，缩短项目周期，提高工作效率，EPC 项目中的设计、施工一体化BIM应用提供了良好的解决方案和条件。通过BIM 技术的建筑设计、施工一体化应用，既加速建筑行业的技术发展，也必将BIM 技术服务推向更深的应用层次。

2 BIM应用思路

2.1 工程背景

本课题依托某产业园一期——4#楼和8#楼工程项目。项目位于湖南省长沙市，总规划用地面积302 256.29 m2，总建筑面积94 588.16 m2。8#楼为综合办公楼，地下1 层，地上5 层，高度17.7 m，建筑面积14 549.97 m2；4#楼为钢结构厂房，建筑高度14.5 m，建筑面积36 155.4 m2。项目建成后将成为立足长沙、服务湖南、辐射华中、联系国内国际的大型一体化现代建筑综合产业园。

2.2 BIM应用思路

通过前期对BIM 应用现状的问卷调查进行分析，在项目初期进行设计、施工全流程BIM 实施方案策划，研究制定具体的BIM 软硬件要求、应用流程、技术标准，并从以下5 个方面入手：（1）组织构架一体化；（2）软件工具一体化；（3）流程标准一体化；（4）数据信息一体化；（5）图纸模型一体化。在此基础上，开展重难点分析、进度计划、任务分工、过程应用和成果汇总等工作。总体研究流程可归纳为图1 所示思维导图。

图1 研究流程思维导图

3 设计、施工一体化BIM应用实施

基于5 个“一体化”BIM 应用目标，在项目设计阶段，通过建立BIM 模型，对全专业进行协同设计，有效地解决设计过程中的错、漏、碰、缺等问题，并在设计BIM 模型的基础上完成施工意见的设计优化，保证施工图的合理性、经济性。随后，将设计的BIM 模型进行人工智能审查，大大提高施工图审查的完整度、精细度、准确度。在施工阶段，利用BIM 模型进行施工深化，形成施工BIM 模型，对项目的施工组织管理、进度管理、现场指导等方面可以起到模拟和优化的作用，设计方也可以利用BIM 模型进行后期服务跟踪。最终，在项目建设完成后交付准确的数字化竣工模型。

3.1 组织构架一体化

以EPC 项目一体化BIM 应用为导向，以该产业园项目为依托，以项目设计、施工人员为基础，组建EPC 总承包BIM 工作组，由总包方对BIM 工作组进行协同、统一管理。设计BIM小组按专业进行区分，施工BIM 小组除按专业区分外，主要包含施工BIM 深化和现场实施2 个方面。基于平行统一的BIM 管理体系，大幅提升设计和施工之间的沟通效率。

3.2 软件工具一体化

通过前期对目前市场上主流BIM 软件的对比分析，兼顾设计和施工BIM 模型的创建、传递、应用需求，结合本项目实际，设计和施工BIM 应用方共同确定了以Revit、Tekla 为主的“双平台”软件应用方案，施工过程采用品茗、广联达BIM 5D为主的施工深化和平台管理软件（见表1）。统一了BIM 模型在项目建设过程中的模型格式标准，为“一模到底”提供了应用基础。

表1 一体化BIM软件方案

3.3 流程标准一体化

与传统设计、施工项目的BIM 应用方式不同，EPC 项目的模型建立和交付都有着更高协同水平的要求，对BIM 工作流程也是如此。因此，项目BIM 工作组在实施前制定了统一的BIM 实施工作流程，规范了各阶段、各人员的具体工作要求和责任分工。同时，在设计和施工模型的建立和交付标准上进行了研究和确定，统一了由于模型标准不一致带来的后续应用问题。

3.4 数据信息一体化

在项目实施前，在BIM 工作组制定的技术标准中，从建筑工程项目BIM 全流程应用角度，编制了BIM 模型构件的6 编码规则体系（见图2）。该信息编码规则包含专业编码、族编码、族类别编码、BIM 审查属性编码、施工信息编码、运维实例编码，不仅兼顾了设计BIM 应用要求、施工图BIM 审查要求，还考虑了施工阶段的BIM 应用要求、运维阶段信息管理要求，在充分结合现有设计、施工一体化BIM 模型信息应用的同时，为将来的运维管理拓展了应用空间。

图2 一体化6 级编码体系

3.5 图纸模型一体化

从长远发展来看，二维图纸和三维模型均为不可或缺的设计成果，基于BIM 设计的施工图纸作为BIM 模型的提取物，二者保持高度的一致性。本项目基于“图模一体化”思路，设计BIM 模型和二维图纸高度统一，模型深度达施工图深度，并通过了湖南省施工图BIM 审查，符合图纸、模型一致性要求。同时，在施工阶段的变更等内容，均同步反应在图纸和模型当中，真正实现了全流程BIM 应用的“图模一体化”，如图3 所示。

图3 图纸模型一体化

4 总结与思考

通过本项目设计施工一体化BIM 应用研究，不但进一步完善了BIM 应用体系，提升了BIM 应用效率，降低了BIM 应用成本，还为公司培养、储备了更高层次的BIM 应用人才，进一步巩固和提升了公司在BIM 技术领域的综合竞争实力。然而，限于研究项目样本单一，还有待后期更多项目实践提供更多参考样本和统计数据，以提升和完善本次研究成果。随着信息技术的不断发展，BIM 技术的不断提升，建筑工程信息化的不断深入，建筑工程EPC 项目的设计施工一体化BIM 应用价值将愈加完善和凸显，建设资源投入将进一步降低，为创建绿色、节能减排的友好型社会贡献新的力量。